¿Qué provoca que fallen los sensores de temperatura?

Los sensores de temperatura pueden fallar por diversas razones, entre las que se incluyen las vibraciones, la entrada de humedad, los problemas de cableado, la exposición a factores ambientales y unas condiciones de funcionamiento que superan sus límites de diseño. Comprender las causas de los fallos de los sensores de temperatura puede ayudar a mejorar la fiabilidad de las mediciones, reducir el tiempo de inactividad y evitar costosas tareas de resolución de problemas.

Cuando un sensor de temperatura empieza a proporcionar lecturas inexactas o deja de funcionar por completo, las consecuencias pueden ir desde una menor eficiencia del proceso hasta paradas inesperadas de los equipos. El problema es que el propio elemento sensor no siempre es la causa de los fallos del sensor. Las prácticas de instalación, las condiciones ambientales y los requisitos de la aplicación suelen desempeñar un papel importante en el rendimiento a largo plazo.

En Ashcroft, ayudamos a ingenieros y profesionales del mantenimiento a seleccionar soluciones de medición de temperatura para entornos industriales exigentes. Lee este artículo para conocer las causas más comunes de los fallos en los RTD y los termopares, en qué se diferencian estos mecanismos de fallo y qué medidas pueden ayudar a prolongar la vida útil de los sensores.

¿Cuáles son los tipos más comunes de sensores de temperatura?

Los detectores de temperatura por resistencia (RTD) y los termopares se encuentran entre los instrumentos de medición de temperatura más habituales en aplicaciones industriales. Aunque ambos proporcionan datos fiables sobre la temperatura, utilizan tecnologías de detección diferentes y se ven afectados por las condiciones ambientales y de funcionamiento de formas distintas. Lee, «Cuándo utilizar un RTD frente a un termopar» para obtener más información. 

En la tabla siguiente se destacan algunas de las diferencias clave entre ambas tecnologías.

Tabla 1. Diferencias clave entre el RTD y el termopar

RTD

• Precisión: Alta
• Estabilidad: Excelente
• Respuesta: Moderada
• Rango de temperatura: Moderado
• Problemas habituales: humedad, problemas de cableado y desviación

Termopar

• Precisión: moderada
• Estabilidad: Buena
• Respuesta: Rápida
• Rango de temperatura: Muy amplio
• Problemas habituales: ciclos térmicos, contaminación y altas temperaturas

¿Qué provoca el fallo de los sensores de temperatura RTD?

Los RTD son conocidos por su excelente precisión y estabilidad, pero hay varios factores que pueden afectar a su rendimiento con el paso del tiempo:

Los daños mecánicos y las vibraciones pueden dañar los componentes internos

Los RTD suelen instalarse en bombas, compresores y otros equipos en los que las vibraciones son habituales. Con el paso del tiempo, las tensiones mecánicas repetidas pueden debilitar los cables de conexión, dañar las conexiones internas o afectar al elemento sensor.

Entre los síntomas más comunes se encuentran:

• Lecturas intermitentes
• Indicaciones de circuito abierto
• Pérdida inesperada de señal

Cómo ayudar a prevenirlo:

• Fijar correctamente los conjuntos de sensores
• Utilizar pozos termométricos cuando sea necesario
• Seleccionar diseños destinados a aplicaciones propensas a las vibraciones

La humedad y la corrosión pueden afectar a la precisión de las mediciones

La entrada de humedad y los entornos corrosivos pueden dañar el aislamiento, los terminales y los componentes de los sensores. Si no se controlan, estas condiciones pueden provocar lecturas inexactas, desviaciones en la calibración o un fallo total.

Entre los síntomas más comunes se encuentran:

• Lecturas inestables
• Corrosión visible
• Mayor deriva de calibración

Cómo ayudar a prevenirlo:

• Utilizar materiales respetuosos con el medio ambiente
• Comprobar las clasificaciones de la carcasa y de resistencia ambiental
• Proteger las conexiones eléctricas de la humedad

Los problemas de cableado e instalación pueden provocar lecturas erróneas

Muchos problemas relacionados con la tecnología RTD se deben a fallos en el cableado, más que al propio elemento sensor. Las conexiones sueltas, los cables dañados, la resistencia de los cables o una instalación incorrecta pueden afectar a la precisión de la medición.

Entre los síntomas más comunes se encuentran:

• Lecturas inconsistentes
• Pérdida de señal
• Grandes errores de medición

Cómo ayudar a prevenirlo:

• Revisar el cableado con regularidad
• Compruebe que las conexiones estén en buen estado
• Utilizar configuraciones de cableado adecuadas para cumplir los requisitos de precisión

Con el paso del tiempo puede producirse una deriva de calibración

Aunque los RTD se valoran por su estabilidad a largo plazo, la exposición prolongada a temperaturas elevadas y a entornos hostiles puede afectar gradualmente a su precisión.

Entre los síntomas más comunes se encuentran:

• Lecturas que ya no coinciden con las mediciones de referencia
• Aumento del error de medición con el paso del tiempo

Cómo ayudar a prevenirlo:

• Establecer intervalos de calibración
• Supervisar el rendimiento en aplicaciones críticas
• Sustituir los sensores cuando la deriva supere los límites aceptables

¿Qué provoca que fallen los sensores de temperatura de termopar?

Los termopares son duraderos y capaces de medir temperaturas extremadamente altas. Sin embargo, son susceptibles a varios mecanismos de fallo que difieren de los de los RTD.

Los ciclos térmicos pueden provocar fatiga en el material

Los ciclos repetidos de calentamiento y enfriamiento provocan la expansión y la contracción de los materiales de los termopares. Con el tiempo, esto puede debilitar la unión sensora y provocar un fallo.

Entre los síntomas más comunes se encuentran:

• Mediciones intermitentes
• Circuitos abiertos
• Fiabilidad reducida durante los ciclos del proceso

Cómo ayudar a prevenirlo:

• Seleccionar materiales diseñados para resistir los choques térmicos
• Analizar las condiciones de aplicación a la hora de seleccionar el sensor

La contaminación puede provocar una deriva en las mediciones

Los entornos con altas temperaturas pueden introducir contaminantes que alteran la composición química de los termopares y afectan a la precisión de las mediciones.

Entre los síntomas más comunes se encuentran:

• Pérdida gradual de precisión
• La calibración cambia con el tiempo

Cómo ayudar a prevenirlo:

• Utilizar fundas protectoras
• Seleccionar materiales aislantes adecuados para la aplicación

Las temperaturas excesivas pueden acortar la vida útil del sensor

Cada sensor de temperatura tiene un rango de funcionamiento previsto. El funcionamiento continuo cerca de esos límites o por encima de ellos puede acelerar el deterioro del material y reducir la fiabilidad de las mediciones.

Figura 2. Rangos de temperatura típicos según la tecnología del sensor

Entre los síntomas más comunes se encuentran:

• Mayor deriva
• Precisión reducida
• Fallo prematuro del sensor

Cómo ayudar a prevenirlo:

• Seleccionar la tecnología de sensores adecuada para la aplicación
• Verificar las temperaturas previstas del proceso durante la especificación

La exposición a sustancias químicas y los errores de instalación pueden provocar fallos prematuros

Los medios corrosivos, la humedad, una selección inadecuada del termopar, los errores de cableado y los problemas de polaridad pueden afectar al rendimiento.

Entre los síntomas más comunes se encuentran:

• Lecturas erróneas
• Inestabilidad en las mediciones
• Fallo inesperado del sensor

Cómo ayudar a prevenirlo:

• Comprobar la compatibilidad de los materiales
• Confirmar el tipo de termopar y el cableado durante la instalación
• Inspeccionar los conjuntos durante el mantenimiento rutinario

Muchos fallos en los sensores de temperatura se pueden evitar

Aunque cada aplicación es diferente, los problemas con los sensores de temperatura suelen estar relacionados con las vibraciones, la exposición a las condiciones ambientales, problemas de cableado e instalación, o condiciones de funcionamiento que superan los límites de diseño del sensor.

Muchos de estos problemas pueden evitarse mediante una selección adecuada de los sensores y unas prácticas correctas de instalación y mantenimiento.

¿Quiere saber más?

Los sensores de temperatura desempeñan un papel fundamental a la hora de garantizar un funcionamiento seguro y eficiente. Conocer las causas más comunes de los fallos en los RTD y los termopares puede ayudar a identificar los problemas con mayor antelación, mejorar la fiabilidad y reducir los tiempos de inactividad innecesarios. Además, elegir una solución diseñada para el entorno operativo puede mejorar significativamente el rendimiento a largo plazo. 

Ponte en contacto con nosotros para hablar con un especialista en productos que podrá resolver cualquier duda adicional que puedas tener. Mientras tanto, echa un vistazo a los recursos relacionados que aparecen a continuación o descarga nuestra guía sobre sensores de temperatura.